为解决传统聚氨酯材料对石油资源的依赖、不可降解性及易发生疲劳损伤等问题，本研究设计并合成了一种全生物基聚氨酯弹性体（WBPUxPy），该材料包含动态范德华相互作用、氢键交联结构与可降解聚乳酸（PLA）链段。柔性链段赋予材料低温环境下的分子运动能力（其Tg 低至−39 °C），而动态网络结构则使其可在-10 °C至80 °C 的宽温域内实现高效自修复。此外，PLA 链段具备碱性降解性，为电子元器件的环境友好型回收提供了可能。以WBPUxPy作为摩擦活性层、以WBPU6P1/银纳米线（AgNWs）复合材料作为导电电极层，制备了低温自修复型摩擦纳米发电机（LZ-TENG），其在-10 °C自愈后仍可保留95%的输出性能。实际应用测试表明，将其应用至自供电系统中时，该复合摩擦纳米发电机在极端条件下仍具备稳定的发电能力（图1）。本研究为柔性电子与可持续能源领域提供了一种创新性的生物基弹性体材料，以及基于该材料开发的复合功能层/器件，为相关领域的绿色化、高性能化发展提供了新的技术路径。
图1：可自主自愈的全生物聚氨酯/AgNWs复合电极摩擦纳米发电机及其在智能交通领域的应用
相关成果以题为“Universally autonomous self-healing triboelectric nanogenerators based on fully bio-Polyurethane/AgNWs composite electrodes”发表于Composites Communications。江南大学张林曼本科生、王宏博士为该论文的共同第一作者，江南大学马丕明教授为该论文的通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金(42421005, 52373037)的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.coco.2025.102558
